物理
电子感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速电子的．在圆形磁铁的两极之间有一环形真空室，用交变电流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场，从而在环形室内产生很强的电场，使电子加速．被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动．设法把高能电子引入靶室，能使其进一步加速．在一个半径为r=0.84m的电子感应加速器中，电子在被加速的4.2ms内获得的能量为120MeV．这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的，磁通量从零增到1.8Wb，求电子共绕行了多少周？

2019-06-26

电子感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速电子的．在圆形磁铁的两极之间有一环形真空室，用交变电流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场，从而在环形室内产生很强的电场，使电子加速．被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动．设法把高能电子引入靶室，能使其进一步加速．在一个半径为r=0.84m的电子感应加速器中，电子在被加速的4.2ms内获得的能量为120MeV．这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的，磁通量从零增到1.8Wb，求电子共绕行了多少周？
优质解答
根据法拉第电磁感应定律，环形室内的感应电动势为E=
△Φ
△t
=
1.8
4.2
×10
−3
 
V=429V，设电子在加速器中绕行了N周，则电场力做功NeE应该等于电子的动能EK，所以有N=
E
 
k
Ee
，带入数据可得N=2.8×105周．
答：电子共绕行了2.8×105周． 根据法拉第电磁感应定律，环形室内的感应电动势为E=
△Φ
△t
=
1.8
4.2
×10
−3
 
V=429V，设电子在加速器中绕行了N周，则电场力做功NeE应该等于电子的动能EK，所以有N=
E
 
k
Ee
，带入数据可得N=2.8×105周．
答：电子共绕行了2.8×105周．
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